JP2014133544A - 車両のサスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】車両の旋回時の車輪側からの外力に対しサスペンションの各アームが強固に対抗できるようにし、かつ、このようにした場合でも、サスペンションを小型、かつ、軽量にできるようにすると共に、生産コストを安価にできるようにする。
【解決手段】車両のサスペンションは、車体２の前後方向に延び、各後端部が車輪４，５を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具１３により車体２に枢支される左右一対のサスペンションアーム１０，１１と、左右アーム１０，１１に架設されて両アーム１０，１１を結合するクロスメンバ１４とを備える。車体の平面視で、クロスメンバ１４をＸ字形状となるよう形成し、クロスメンバ１４の左右各側部における前、後端部を、これに対応するアーム１０，１１の前、後端部側に結合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、左右一対のサスペンションアームと、これら左右アームに架設され、車両の旋回時に主にスタビライザとして働くクロスメンバとを備えた車両のサスペンションに関するものである。

上記車両のサスペンションには、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両のサスペンションは、車体の前後方向に延び、その各後端部が車輪を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具により車体に枢支される左右一対のサスペンションアームと、これら左右アームに架設されてこれら両アームを結合するクロスメンバとを有している。

そして、車両の旋回時に、上記クロスメンバが弾性的に捩り変形して、このクロスメンバに捩り応力（剪断応力）が生じる場合には、このクロスメンバは主にスタビライザとして働くことにより、車両に安定した旋回が得られて、車両の操安性が向上させられるようになっている。

特開２００６−１８２１４１号公報

ところで、車両の旋回時には、上記各アームには、車輪側から車体の幅方向に向かう外力による大きい曲げモーメントが与えられるおそれがある。そして、この場合には、これらアームの剛性が不足しがちとなってこのアームが変形し、操安性が阻害されるおそれを生じる。

そこで、車両の旋回時に、上記各アームに与えられる曲げモーメントに強固に対抗できるよう、これら各アームやクロスメンバの横断面積を大きくしたり、剛性の大きい材質のものを適用したりすることが考えられる。しかし、これでは、サスペンションが大型化すると共に質量が大きくなり、また、生産コストが高価になるおそれがあって、好ましくない。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の旋回時の車輪側からの外力に対しサスペンションの各アームが強固に対抗できるようにし、かつ、このようにした場合でも、サスペンションを小型、かつ、軽量にできるようにすると共に、生産コストを安価にできるようにすることである。

請求項１の発明は、全図に例示するように、車体２の前後方向に延び、その各後端部が車輪４，５を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具１３により車体２に枢支される左右一対のサスペンションアーム１０，１１と、これら左右アーム１０，１１に架設されてこれら両アーム１０，１１を結合するクロスメンバ１４とを備えた車両のサスペンションにおいて、
車体の平面視（図１，４，６）で、上記クロスメンバ１４をＸ字形状となるよう形成し、このクロスメンバ１４の左右各側部における前、後端部を、これに対応する上記アーム１０，１１の前、後端部側に結合したことを特徴とする車両のサスペンションである。

請求項２の発明は、図１〜３に例示するように、上記クロスメンバ１４が、上記左右アーム１０，１１の各前端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体２の後方に向かって凸となるよう屈曲する前メンバ３５と、上記左右アーム１０，１１の各後端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体２の前方に向かって凸となるよう屈曲する後メンバ３６と、これら前、後メンバ３５，３６の各屈曲による頂部同士を回動可能に連結する連結体３７とを有したことを特徴とする請求項１に記載の車両のサスペンションである。

請求項３の発明は、図１〜３に例示するように、車体２の前後方向に向かう視線で見て（図２）、上記前、後メンバ３５，３６の各端部をそれぞれ結ぶ仮想線で囲まれた空間４６よりも上方に上記連結体３７を位置させたことを特徴とする請求項２に記載の車両のサスペンションである。

請求項４の発明は、図１〜３に例示するように、上記前、後メンバ３５，３６のうち、いずれか一方のメンバを棒材もしくはパイプ材である剛性長尺材により形成したことを特徴とする請求項２、もしくは３に記載の車両のサスペンションである。

請求項５の発明は、図４〜６に例示するように、上記連結体３７をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバ３５の長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバ３５の各側部がわの断面視（図６）回りでの捩りモーメントＴ１による各捩り中心線４９が、それぞれ上記枢支具１３の中心４８と上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａとの各近傍を通過するようにしたことを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１つに記載の車両のサスペンションである。

請求項６の発明は、図４〜６に例示するように、上記連結体３７をボールジョイント式の自在継手とし、上記後メンバ３６が、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アーム１０，１１の各後端部側に架設される前、後ビーム５２，５３を有し、上記後メンバ３６の長手方向の中途部における上記前、後ビーム５２，５３の各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３の各底面板５２ａ，５３ａを重ね合わせて結合し、これら各底面板５２ａ，５３ａ同士の結合面５５を上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させたことを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１つに記載の車両のサスペンションである。

請求項７の発明は、図４〜６に例示するように、上記連結体３７をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバ３５の長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバ３５の各側部がわの断面視（図６）回りでの捩りモーメントＴ１による各捩り中心線４９が、それぞれ上記枢支具１３の中心４８と上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａとの各近傍を通過するようにし、
上記後メンバ３６が、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アーム１０，１１の各後端部側に架設される前、後ビーム５２，５３を有し、上記後メンバ３６の長手方向の中途部における上記前、後ビーム５２，５３の各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３の各底面板５２ａ，５３ａを重ね合わせて結合し、これら各底面板５２ａ，５３ａ同士の結合面５５を上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させたことを特徴とする請求項２、もしくは３に記載の車両のサスペンションである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車体の前後方向に延び、その各後端部が車輪を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具により車体に枢支される左右一対のサスペンションアームと、これら左右アームに架設されてこれら両アームを結合するクロスメンバとを有するサスペンションフレームを備えた車両のサスペンションにおいて、
車体の平面視で、上記クロスメンバをＸ字形状となるよう形成し、このクロスメンバの左右各側部における前、後端部を、これに対応する上記アームの前、後端部側に結合している。

ここで、車両の旋回時には、上記各アームには、車輪側から車体の幅方向に向かう外力による大きい曲げモーメントが与えられるおそれがある。しかし、本発明によれば、上記外力は、Ｘ字形状とされたクロスメンバの上記車輪側である左右各後端部から左右各前端部に対し、主に軸方向力として伝達された後、車体により支持される。よって、前記した従来の技術のように、車輪側からの外力が各アームに対し曲げモーメントとして作用することに比べ、これら各アームは上記外力に対し十分の剛性で強固に対抗する。

また、上記したように、車輪側から各アームに与えられる外力に対しこれら各アームが強固に対抗することは、上記クロスメンバを単純なＸ字形状に形成したことにより達成できるのであって、上記各アームやクロスメンバの横断面積を大きくしたり、剛性の大きい材質のものを適用したりしないで足りる。よって、車両の旋回時に、車輪側から各アームに与えられる外力に対しこれら各アームが強固に対抗できるようにした場合でも、サスペンションを小型、かつ、軽量にできると共に、生産コストを安価にすることができる。

請求項２の発明は、上記クロスメンバが、上記左右アームの各前端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体の後方に向かって凸となるよう屈曲する前メンバと、上記左右アームの各後端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体の前方に向かって凸となるよう屈曲する後メンバと、これら前、後メンバの各屈曲による頂部同士を回動可能に連結する連結体とを有している。

ここで、車両の旋回時に、上記クロスメンバの前、後メンバがそれぞれ弾性的に捩り変形し、これら前、後メンバにそれぞれ捩り応力が生じるときには、これら作用によって、車両の操安性が向上させられるが、このように、クロスメンバが捩り変形する場合には、車体の平面視で、Ｘ字形状をなすクロスメンバの交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記発明によれば、Ｘ字形状の交差部に相当する上記前、後メンバの各屈曲による頂部同士は、これらを回動可能にする連結体により連結されている。このため、上記前、後メンバの頂部同士の間に応力集中が生じることは防止される。よって、上記したように、車両の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンションの寿命の向上が達成される。

請求項３の発明は、車体の前後方向に向かう視線で見て、上記前、後メンバの各端部をそれぞれ結ぶ仮想線で囲まれた空間よりも上方に上記連結体を位置させており、次の効果が生じる。

即ち、車両が、例えば、左旋回するとき、この車両の車体の重心は、その遠心力により旋回中心から離れるよう右方に移動するため、車体の前後方向に向かう視線で見て、この車体は走行路面に対し右傾する。この際、上記車体に対し枢支具により枢支されている上記各アームの前端部は上記車体と共に右傾するが、上記各車輪は走行路面に接地したままの状態のため、上記各車輪と、これら車輪を支持している上記各アームの後端部側およびクロスメンバの後部側とは、これら各アームやクロスメンバの弾性変形により上記連結体を中心としてこの連結体の下側で車体に対し右方に回動する。

そして、上記連結体を中心とした各車輪の右方への回動を、車体の平面視で見れば、上記各車輪が上記各枢支具を中心として右方に回動することに他ならない。よって、上記左右車輪のうち、左車輪がリバンド側でトーアウトとなり、右車輪がバンプ側でトーインになるというロールステアが得られて、アンダステアリングが強められる。この結果、車両の操安性が、簡単な構成で、より確実に向上させられる。

なお、上記車両が右旋回したときも、上記と同様の効果が生じる。

請求項４の発明は、上記前、後メンバのうち、いずれか一方のメンバを棒材もしくはパイプ材である剛性長尺材により形成している。

このため、上記したように、車両の旋回時に、クロスメンバの前、後メンバがそれぞれ捩り変形するとき、捩り剛性が大きい上記剛性長尺材により、より大きい捩り応力が生じる。よって、この剛性長尺材は、特にスタビライザとして効果的に働き、その分、車両の操安性が、より向上させられる。

また、上記した棒材やパイプ材は、構造が単純で、その形成は容易にできるものである。よって、上記剛性長尺材には、大きい捩り剛性を安価に確保できることから、その分、上記サスペンションの生産コストを安価にできる。

請求項５の発明は、上記連結体をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバの長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバの各側部がわの断面視回りでの捩りモーメントによる各捩り中心線が、それぞれ上記枢支具の中心と上記連結体のボールのボール中心との各近傍を通過するようにしており、次の効果が生じる。

即ち、車両の旋回時には、サスペンションのクロスメンバにおける前、後メンバがそれぞれ弾性的に捩り変形し、この際、上記クロスメンバに生じる捩り応力によって車両の操安性が向上させられる一方、上記クロスメンバの捩り変形により、Ｘ字形状をなすクロスメンバの交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記した枢支具の中心は車体に対するサスペンションの枢支中心であると共に、上記連結体のボールのボール中心は上記サスペンションのクロスメンバにおける前、後メンバ同士の回動中心であり、この場合において、上記したように、前メンバの各側部がわの各捩り中心線は、上記した枢支具の中心と連結体のボールのボール中心との各近傍を通過している。

このため、上記前メンバの各側部がわは、上記クロスメンバの捩り変形に伴い上記捩り中心線回りに無理なく捩り変形して、上記クロスメンバの交差部に応力集中が生じることは、より確実に防止される。よって、車両の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンションの寿命の向上が、より確実に達成される。

請求項６の発明は、上記連結体をボールジョイント式の自在継手とし、上記後メンバが、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アームの各後端部側に架設される前、後ビームを有し、上記後メンバの長手方向の中途部における上記前、後ビームの各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバの長手方向の中央部における上記前、後ビームの各底面板を重ね合わせて結合し、これら各底面板同士の結合面を上記連結体のボールのボール中心の近傍に位置させており、次の効果が生じる。

即ち、車両の旋回時には、サスペンションのクロスメンバにおける前、後メンバがそれぞれ弾性的に捩り変形し、この際、上記クロスメンバに生じる捩り応力によって車両の操安性が向上させられる一方、上記クロスメンバの捩り変形により、Ｘ字形状をなすクロスメンバの交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記した後メンバの捩り中心線は、この後メンバにおける前、後ビームの各底面板同士の結合面上に位置しがちである。そして、上記したように、この結合面は、サスペンションのクロスメンバにおける前、後メンバ同士の回動中心である上記連結体のボールのボール中心の近傍に位置させられている。

このため、上記後メンバは、上記クロスメンバの捩り変形に伴い上記捩り中心線回りに無理なく捩り変形して、上記クロスメンバの交差部に応力集中が生じることは、より確実に防止される。よって、車両の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンションの寿命の向上が、より確実に達成される。

請求項７の発明は、上記請求項５と請求項６とから生じる各効果を奏する。

実施例１を示し、平面図である。 実施例１を示し、背面図である。 実施例１を示し、図１，２に示したものの斜視図である。 実施例２を示し、図１に相当する図である。 実施例２を示し、図４のV−V線矢視拡大断面図である。 実施例２を示し、図４のVI−VI線矢視拡大断面図である。 実施例３を示し、図１に相当する図である。 実施例３を示し、図７に示したものの斜視図である。 実施例４を示し、図１に相当する図である。

本発明の車両のサスペンションに関し、車両の旋回時の車輪側からの外力に対しサスペンションの各アームが強固に対抗できるようにし、かつ、このようにした場合でも、サスペンションを小型、かつ、軽量にできるようにすると共に、生産コストを安価にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両のサスペンションは、車体の前後方向に延び、その各後端部が車輪を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具により車体に枢支される左右一対のサスペンションアームと、これら左右アームに架設されてこれら両アームを結合するクロスメンバとを備える。車体の平面視で、上記クロスメンバはＸ字形状となるよう形成され、このクロスメンバの左右各側部における前、後端部は、これに対応する上記アームの前、後端部側に結合される。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１〜３に従って説明する。

図１〜３において、図中符号１は、自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての車両１の車体２の幅方向をいうものとする。また、下記する結合とは、特記なき場合は、溶接による結合を意味するものとする。

上記車両１は、その車体２の後部にサスペンション３により懸架される左右一対の後車輪４，５を備え、これらサスペンション３、各後車輪４，５、および不図示の左右一対の前車輪によって車体２は走行路面６上に支持される。上記車体２、サスペンション３、および左右車輪４，５は、車体２の幅方向の中央を通る車体中心線７を基準として左右対称形とされる。

上記サスペンション３は、金属製のサスペンションフレーム９を備えている。このサスペンションフレーム９は、車体２の幅方向で互いに離れて、それぞれ車体２の前後方向に長く延びる左右一対のサスペンションアーム１０，１１と、これら各アーム１０，１１の後端部にそれぞれ締結され、上記各車輪４，５を回転可能に支持する車輪支持体１２と、上記各アーム１０，１１の後端部が上記車輪支持体１２により各車輪４，５を支持して上下に揺動可能となるよう上記各アーム１０，１１の前端部を車体２に枢支させる枢支具１３と、上記左右アーム１０，１１に架設されてこれら両アーム１０，１１を結合するクロスメンバ１４とを有している。

また、上記サスペンション３は、車体２とサスペンションフレーム９との間に介設され、軸心が上下方向に延びる衝撃吸収体であるコイルばね１５、および緩衝器１６を備えている。

上記各アーム１０，１１は、それぞれその長手方向の各部断面が縦方向に長い矩形の帯形状板（フラットバー）１８により形成される。これら各アーム１０，１１は、その各断面が互いに同形同大とされ、また、互いに同材質とされて、ある程度の弾性を有する金属（型鋼）製とされる。上記車輪支持体１２は、クロスメンバ１４に締結などで結合される台座部と、この台座部から突出し、各車輪４，５を回転可能に支持する車軸部とを有している。

上記各枢支具１３は、上記各アーム１０，１１の前端部に結合され、軸心が上下方向に延びる筒状体２０と、上記筒状体２０の軸心上に位置してこの筒状体２０を貫通し、車体２に固着されるパイプ形状の枢支軸２１と、上記筒状体２０と枢支軸２１との間に介設され、これら２０，２１に加硫接着されてこれら２０，２１を互いに弾性的に連結するゴムブッシュ２２とを有している。なお、上記筒状体２０と枢支軸２１との軸方向は、車体２の前後、左右、上下、傾斜方向のいずれであってもよい。

上記クロスメンバ１４は、車体２の幅方向に延びて上記左右アーム１０，１１の各前端部に架設され、その長手方向の中途部が車体２の後方に向かって凸となるよう屈曲する前メンバ３５と、車体２の幅方向に延びて上記左右アーム１０，１１の各後端部に架設され、その長手方向の中途部が車体２の前方に向かって凸となるよう屈曲する後メンバ３６と、これら前、後メンバ３５，３６の各屈曲による頂部同士を回動可能に連結する連結体３７とを有している。この場合、上記した前、後メンバ３５，３６の各頂部は、これら前、後メンバ３５，３６のそれぞれ長手方向の中央部に相当し、車体２の平面視（図１）で、上記車体中心線７上に位置している。そして、上記クロスメンバ１４は、上記前、後メンバ３５，３６と連結体３７とにより、車体２の平面視（図１）で、全体としてＸ字形状となるよう形成される。

上記前メンバ３５は、断面円形のパイプ材である剛性長尺材により形成される。なお、この前メンバ３５は、上記パイプ材を、一旦、平坦形状となるようプレス加工した後、その断面がＣ字形状やＬ字形状となるよう屈曲形成したものであってもよく、また、断面円形、断面多角形、もしくは断面三角形の棒材である剛性長尺材により形成してもよい。また、上記前メンバ３５は上記各枢支具１３を介して上記左右アーム１０，１１の各前端部に間接的に結合させてもよく、上記後メンバ３６は上記各車輪支持体１２を介して上記左右アーム１０，１１の各後端部に間接的に結合させてもよい。

上記後メンバ３６は、その長手方向の各部断面が縦方向に長い矩形の前後一対の帯形状板１８，１８と、これら両帯形状板１８，１８の長手方向の各端部の間に配置されて、これら両端部を互いに結合させる高剛性のバルクヘッド４０とを有している。上記両帯形状板１８，１８は、車体２の前後方向（各帯形状板１８の厚さ方向）で互いに少し離れて対面し、その離間寸法は、この後メンバ３６の長手方向の各端部側から中央部に向かい漸減することとされる。

上記左右アーム１０，１１の各前端部は、上記前メンバ３５の長手方向の各端部を介し枢支具１３の筒状体２０と結合される。また、左右アーム１０，１１の各後端部は、上記後メンバ３６のバルクヘッド４０と結合される。この後メンバ３６の長手方向の各端部における前、後帯形状板１８，１８の間の内部空間に上記緩衝器１６の一端部である下端部が配置され、この緩衝器１６の下端部は上記前、後帯形状板１８，１８に跨るように枢支されて支持される。一方、上記緩衝器１６の他端部である上端部は車体２側に連結される。

なお、上記アーム１０，１１の各帯形状板１８の断面形状は、上記後メンバ３６の各帯形状板１８のそれよりも大きくされるが、互いに同形同大であってもよく、また、上記各帯形状板１８は、その長手方向の一方向に向かうに従い断面形状が大きく（もしくは小さく）なるようにしてもよい。また、上記クロスメンバ１４の前、後メンバ３５，３６のうち、前メンバ３５を上記した前後一対の帯形状板１８，１８、もしくは一本の帯形状板１８で構成し、後メンバ３６を剛性長尺材で形成してもよい。また、上記前、後帯形状板１８，１８は三本以上でもよく、互いに面接触させて結合させてもよい。

上記連結体３７はボールジョイント式の自在継手である。この連結体３７は、上記前メンバ３５の長手方向の中央部に締結具４２により固着されるボール４３と、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における前、後帯形状板１８の間に挟まれると共にこれら帯形状板１８，１８に締結具により固着されて、上記ボール４３をそのボール中心４３ａ回りに三次元的に回動自在に内有するソケット４４とを有している。

そして、車両１の走行時に、走行路面６の凹凸部から車輪４，５およびサスペンションフレーム９を介し車体２側に衝撃力が与えられようとする場合には、上記車輪４，５は、上記サスペンションフレーム９と共に上下に揺動し、これに連動するコイルばね１５や緩衝器１６の衝撃吸収体により、上記衝撃力に基づくエネルギが吸収されて、この衝撃力が緩和され、もって、車両１の操安性が良好に維持される。

また、車両１の旋回時に、上記サスペンションフレーム９の左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位し、これら左右アーム１０，１１に架設された上記クロスメンバ１４が弾性的に捩り変形して、このクロスメンバ１４に捩り応力が生じる場合には、このクロスメンバ１４は主にスタビライザとして働くと共にトーションバーとしても働き、車両１に安定した旋回が得られて、車両１の操安性が向上させられる。

また、上記車両１の旋回時には、上記各アーム１０，１１には、車輪４，５側から車体２の幅方向に向かう外力による大きい曲げモーメントが与えられるおそれがあるが、上記外力は、前記したように、Ｘ字形状とされたクロスメンバ１４の上記車輪４，５側である左右各後端部から左右各前端部に対し、主に軸方向力として伝達された後、車体２により支持される。よって、前記した従来の技術のように、車輪４，５側からの外力が各アーム１０，１１に対し曲げモーメントとして作用することに比べ、これら各アーム１０，１１は上記外力に対し十分の剛性で強固に対抗する。

また、上記したように、車輪４，５側から各アーム１０，１１に与えられる外力に対しこれら各アーム１０，１１が強固に対抗することは、上記クロスメンバ１４を単純なＸ字形状に形成したことにより達成できるのであって、上記各アーム１０，１１やクロスメンバ１４の各部の横断面積を大きくしたり、剛性の大きい材質のものを適用したりしないで足りる。よって、車両１の旋回時に、車輪４，５側から各アーム１０，１１に与えられる外力に対しこれら各アーム１０，１１が強固に対抗できるようにした場合でも、サスペンション３を小型、かつ、軽量にできると共に、生産コストを安価にすることができる。

また、前記したように、クロスメンバ１４が、上記左右アーム１０，１１の各前端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体２の後方に向かって凸となるよう屈曲する前メンバ３５と、上記左右アーム１０，１１の各後端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体２の前方に向かって凸となるよう屈曲する後メンバ３６と、これら前、後メンバ３５，３６の各屈曲による頂部同士を回動可能に連結する連結体３７とを有している。

ここで、車両１の旋回時に、上記サスペンションフレーム９の左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位する場合には、これら左右アーム１０，１１に架設された上記クロスメンバ１４の前、後メンバ３５，３６がそれぞれ弾性的に捩り変形して、これら前、後メンバ３５，３６にそれぞれ捩り応力が生じる。そして、このようなクロスメンバ１４に生じる捩り応力により、このクロスメンバ１４が主にスタビライザとして働き、車両１に安定した旋回が得られて、車両１の操安性が向上させられる。

また、上記したように、左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位してクロスメンバ１４が捩り変形する場合には、車体２の平面視（図１）で、Ｘ字形状をなすクロスメンバ１４の交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記構成によれば、Ｘ字形状の交差部に相当する上記前、後メンバ３５，３６の各屈曲による頂部同士は、これらを回動可能にする連結体３７により連結されている。このため、上記前、後メンバ３５，３６の頂部同士の間に応力集中が生じることは防止される。よって、上記したように、車両１の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンション３の寿命の向上が達成される。

図２において、この図２中実線と二点鎖線とで示す車体２を、その前後方向に向かう視線で見て、上記前、後メンバ３５，３６の各端部をそれぞれ結ぶ三点鎖線の仮想線で囲まれた空間４６よりも上方に、上記連結体３７のボール４３の中心点が位置させられる。

上記構成によれば、車両１が、例えば、左旋回するとき、この車両１の車体２の重心は、その遠心力により旋回中心から離れるよう右方に移動するため、車体２の前後方向に向かう視線で見て、この車体２は走行路面６に対し右傾する（図２中一点鎖線）。この際、上記車体２に対し枢支具１３により枢支されている上記サスペンションフレーム９の各アーム１０，１１の前端部は上記車体２と共に右傾するが、上記各車輪４，５は走行路面６に接地したままの状態のため、上記各車輪４，５と、これら車輪４，５を支持している上記各アーム１０，１１の後端部側およびクロスメンバ１４の後部側とは、サスペンションフレーム９の各アーム１０，１１やクロスメンバ１４の弾性変形により上記連結体３７を中心としてこの連結体３７の下側で車体２に対し右方に回動する（図２中一点鎖線）。

そして、上記連結体３７を中心とした各車輪４，５の右方への回動を、図１の車体２の平面視で見れば、この図中一点鎖線で示すように、上記各車輪４，５が上記各枢支具１３を中心として右方に回動することに他ならない。よって、上記左右車輪４，５のうち、左車輪４がリバンド側でトーアウトとなり、右車輪５がバンプ側でトーインになるというロールステアが得られて、アンダステアリングが強められる。この結果、車両１の操安性が、簡単な構成で、より確実に向上させられる。

なお、上記車両１が右旋回したときも、上記と同様の効果が生じる。

また、前記したように、前、後メンバ３５，３６のうち、いずれか一方のメンバを棒材もしくはパイプ材である剛性長尺材により形成している。

このため、上記したように、車両１の旋回時に、左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位してクロスメンバ１４の前、後メンバ３５，３６がそれぞれ捩り変形するとき、捩り剛性が大きい上記剛性長尺材により、より大きい捩り応力が生じる。よって、この剛性長尺材は、特にスタビライザとして効果的に働き、その分、車両１の操安性が、より向上させられる。

また、上記した棒材やパイプ材は、構造が単純で、その形成は容易にできるものである。よって、上記剛性長尺材には、大きい捩り剛性を安価に確保できることから、その分、上記サスペンション３の生産コストを安価にできる。

以下の図４〜９は、実施例２〜４を示している。これら各実施例２〜４は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら各実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図４〜６に従って説明する。

図４〜６において、上記枢支具１３は、前記したように筒状体２０、枢支軸２１、およびゴムブッシュ２２を有し、上記枢支軸２１の軸心上でこの枢支軸２１の軸方向の中央部が枢支具１３の中心４８とされる。一方、上記連結体３７は、前記したようにボールジョイント式の自在継手とされ、締結具４２、ボール４３、およびソケット４４を有している。上記ボール４３は締結具４２による締結により上記前メンバ３５の長手方向の中央部に結合され、上記ソケット４４は上記後メンバ３６の長手方向の中央部に溶接により結合される。

上記前メンバ３５は、その長手方向の各部断面が前方に向かって開口するＵ字形状とされる。なお、この前メンバ３５の断面は、コの字形状であってもよく、厳密にＵ字、コの字に限定されるものではなく、これらの中間的な形状であってもよい。

上記前メンバ３５の左右各側部がわの断面視（図６）におけるその図心回りでの捩りモーメントＴ１による各捩り中心線４９は、それぞれ上記枢支具１３の中心４８と上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａとの各近傍を通過することとされる。

上記後メンバ３６は、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アーム１０，１１の各後端部にバルクヘッド４０を介し架設される前、後ビーム５２，５３を有している。これら前、後ビーム５２，５３は、それぞれその長手方向の中途部が車体２の前方に向かって凸となるよう屈曲して、車体２の平面視（図４）で山形状とされている。

上記後メンバ３６の長手方向の中途部における上記前ビーム５２の長手方向の各部断面は前方に向かって開口するコの字形状とされる。また、上記後メンバ３６の長手方向の中途部における上記後ビーム５３の長手方向の各部断面は後方に向かって開口するコの字形状とされる。上記前、後ビーム５２，５３の上記各部断面は前後方向で逆向きであるが、互いに同形同大とされる。上記前、後ビーム５２，５３は、それぞれその長手方向のほぼ全体にわたりその各部断面がコの字形状とされるが、長手方向の中央部がわのみを断面コの字形状としてもよい。

上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３のそれぞれ幅方向の中途部を構成する各底面板５２ａ，５３ａは、互いに重ね合わされて溶接により結合される。つまり、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３は互いに背中合わせ状に結合される。そして、上記各底面板５２ａ，５３ａ同士の互いの結合面５５は、上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させられる。

上記後メンバ３６の左右各側部がわの断面視（図６）におけるその図心回りでの他の捩りモーメントＴ２による各他の捩り中心線５８は、上記後メンバ３６の各側部がわの前、後ビーム５２，５３の間の中央部、上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａ、および上記結合面５５の各近傍を通過することとされる。この場合、前、後ビーム５２，５３の間の中央部は、上記後メンバ３６の各側部がわの長手方向各部断面の図心とほぼ一致している。

上記構成によれば、上記連結体３７をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバ３５の長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバ３５の各側部がわの断面視（図６）回りでの捩りモーメントＴ１による各捩り中心線４９が、それぞれ上記枢支具１３の中心４８と上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａとの各近傍を通過するようにしており、次の効果が生じる。

即ち、車両１の旋回時には、サスペンション３のサスペンションフレーム９の左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位して、クロスメンバ１４における前、後メンバ３５，３６がそれぞれ弾性的に捩り変形し、この際、上記クロスメンバ１４に生じる捩り応力によってこのクロスメンバ１４がスタビライザとして働き、車両１の操安性が向上させられる一方、上記クロスメンバ１４の捩り変形により、Ｘ字形状をなすクロスメンバ１４の交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記した枢支具１３の中心４８は車体２に対するサスペンション３のサスペンションフレーム９の枢支中心であると共に、上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａは上記サスペンションフレーム９のクロスメンバ１４における前、後メンバ３５，３６同士の回動中心であり、この場合において、上記したように、前メンバ３５の各側部がわの各捩り中心線４９は、上記した枢支具１３の中心４８と連結体３７のボール４３のボール中心４３ａとの各近傍を通過している。

このため、上記前メンバ３５の各側部がわは、上記クロスメンバ１４の捩り変形に伴い上記捩り中心線４９回りに無理なく捩り変形して、上記クロスメンバ１４の交差部に応力集中が生じることは、より確実に防止される。よって、車両１の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンション３の寿命の向上が、より確実に達成される。

また、前記したようように、連結体３７をボールジョイント式の自在継手とし、上記後メンバ３６が、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アーム１０，１１の各後端部側に架設される前、後ビーム５２，５３を有し、上記後メンバ３６の長手方向の中途部における上記前、後ビーム５２，５３の各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３の各底面板５２ａ，５３ａを重ね合わせて結合し、これら各底面板５２ａ，５３ａ同士の結合面５５を上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させており、次の効果が生じる。

即ち、前記内容の繰り返しではあるが、車両１の旋回時には、サスペンション３のサスペンションフレーム９の左右アーム１０，１１が上下方向で相対変位して、クロスメンバ１４における前、後メンバ３５，３６がそれぞれ弾性的に捩り変形し、この際、上記クロスメンバ１４に生じる捩り応力によってこのクロスメンバ１４がスタビライザとして働き、車両１の操安性が向上させられる一方、上記クロスメンバ１４の捩り変形により、Ｘ字形状をなすクロスメンバ１４の交差部には応力集中が生じがちとなる。

しかし、上記した後メンバ３６の他の捩り中心線５８は、この後メンバ３６における前、後ビーム５２，５３の各底面板５２ａ，５３ａ同士の結合面５５上に位置しがちである。そして、上記したように、この結合面５５は、サスペンションフレーム９のクロスメンバ１４における前、後メンバ３５，３６同士の回動中心である上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させられている。

このため、上記後メンバ３６は、上記クロスメンバ１４の捩り変形に伴い上記他の捩り中心線５８回りに無理なく捩り変形して、上記クロスメンバ１４の交差部に応力集中が生じることは、より確実に防止される。よって、車両１の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンション３の寿命の向上が、より確実に達成される。

また、上記したように、クロスメンバ１４の交差部に応力集中が生じることが防止されることから、その分、上記後メンバ３６の長手方向の中央部における上記前、後ビーム５２，５３同士の結合部における溶接剥れの発生が防止される。よって、この点でも、サスペンション３の寿命の向上が達成される。

上記の場合、サスペンションフレーム９の左右側部のうち、一側部における上記捩り中心線４９と他側部における上記他の捩り中心線５８とを一本の直線上に位置させ、他側部における上記捩り中心線４９と一側部における上記他の捩り中心線５８とを一本の他の直線上に位置させるようにし、かつ、これら両直線の互いの交差部を上記連結体３７のボール４３のボール中心４３ａの近傍に位置させることが好ましい。

上記のようにすれば、クロスメンバ１４における前、後メンバ３５，３６は、車両１の旋回時の上記クロスメンバ１４の捩り変形に伴い、それぞれ上記各直線回りに無理なく捩り変形して、上記クロスメンバ１４の交差部に応力集中が生じることは更に確実に防止される。よって、車両１の操安性の向上が図られたものでありながら、サスペンション３の寿命の向上が更に確実に達成される。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例３を添付の図７，８に従って説明する。

図７，８において、上記クロスメンバ１４は、車体２の平面視（図７）で、Ｘ字形状となるよう交差する第１、第２メンバ２５，２６と、これら第１、第２メンバ２５，２６の交差部を外方から覆うと共にこの交差部に結合されて、この交差部を補強する上下一対の補強板２７，２７とを有している。なお、これら補強板２７，２７は、上下のいずれか一方のみを設けてもよい。

上記第１、第２メンバ２５，２６は、それぞれ直線的に延び、その長手方向の各部断面が縦方向に長い矩形の帯形状板１８により形成される。これら第１、第２メンバ２５，２６は、その各断面が互いに同形同大とされ、また、互いに同材質とされて、ある程度の弾性を有する金属（型鋼）製とされる。また、これら第１、第２メンバ２５，２６は、前記各アーム１０，１１とも、その各断面が互いに同形同大とされ、また、互いに同材質とされる。

図８中二点鎖線で示すように、上記第１、第２メンバ２５，２６の交差部において、第１メンバ２５の下部に切り欠き３０が形成され、第２メンバ２６の上部に他の切り欠き３１が形成される。そして、これら両切り欠き３０，３１が互いに嵌合することにより、上記第１、第２メンバ２５，２６が互いに交差させられる。そして、これら第１、第２メンバ２５，２６は、その交差部の上、下面がそれぞれ面一とされ、互いに結合される。また、上記上下一対の補強板２７，２７は、上記第１、第２メンバ２５，２６の交差部を上下から挟んで互いに強固に結合される。上記補強板２７に上記コイルばね１５の下端部が支持される。

上記クロスメンバ１４の左右各側部において、その各前端部に相当する上記第１、第２メンバ２５，２６の各前端部は、これに対応する上記各アーム１０，１１の前端部側である枢支具１３の筒状体２０に結合される。一方、上記クロスメンバ１４の左右各側部において、その各後端部に相当する上記第１、第２メンバ２５，２６の各後端部は、これに対応する上記各アーム１０，１１の後端部に一体的に形成されて、これら各アーム１０，１１の後端部に結合される。

つまり、左側のアーム１０とクロスメンバ１４の第２メンバ２６とは一本の帯形状板１８を屈曲することにより、一体的に形成される。また、右側のアーム１１とクロスメンバ１４の第１メンバ２５とは一本の帯形状板１８を屈曲することにより、一体的に形成される。上記各アーム１０，１１と第１、第２メンバ２５，２６との帯形状板１８による一体的な結合部は、車体２の平面視で、それぞれ車体２の内側方に向かって開くコの字形状とされる。この帯形状板１８による結合部の外側面に上記車輪支持体１２が固着される。また、上記帯形状板１８による結合部の内部空間に上記緩衝器１６の一端部である下端部が配置され、この緩衝器１６の下端部は、上記結合部において互いに対面する帯形状板１８の両部分に跨るよう枢支されて支持される。一方、上記緩衝器１６の他端部である上端部は車体２側に連結される。

なお、上記第１、第２メンバ２５，２６の各前端部は、これに対応する上記各アーム１０，１１の各前端部に枢支具１３を介することなく直接結合させてもよい。また、上記各アーム１０，１１と第１、第２メンバ２５，２６とを互いに別体として、これら第１、第２メンバ２５，２６の各後端部を、これに対応する上記各アーム１０，１１の各後端部に直接に、もしくは車輪支持体１２を介し間接的に結合してもよい。また、上記緩衝器１６に代え、もしくはこの緩衝器１６と共にコイルばね１５の一端部である下端部を上記前、後帯形状板１８，１８に跨るように支持させ、上記コイルばね１５の他端部である上端部を車体２側に連結させてもよい。

また、上記クロスメンバ１４の第１、第２メンバ２５，２６がそれぞれ前後一対の帯形状板１８，１８を有することとし、これら帯形状板１８，１８が車体２の前後方向で互いに少し離れて対面し、互いに平行に延びるようにしてもよい。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例４を添付の図９に従って説明する。

図９において、前記実施例３におけるサスペンションフレーム９の左右アーム１０，１１と、第１、第２メンバ２５，２６とのうち、左アーム１０と、第１、第２メンバ２５，２６の各左側部とが帯形状板１８により一体的に形成され、右アーム１１と、第１、第２メンバ２５，２６の各右側部とが帯形状板１８により一体的に形成されている。そして、上記第１、第２メンバ２５，２６の左、右側部の各対向端部が交互に重ね合わされて結合されている。

また、上記第１メンバ２５の左側部と第２メンバ２６の右側部とは、全体的に車体２の後方に向かって円弧凸形状となるよう屈曲し、上記第１メンバ２５の右側部と第２メンバ２６の左側部とは、全体的に車体２の前方に向かって円弧凸形状となるよう屈曲している。

上記構成によれば、サスペンションフレーム９の各部材を一体的に形成した分、このサスペンションフレーム９の部品点数を減少させて、その構成を簡単にでき、よって、サスペンション３の生産コストを安価にできる。

１ 車両
２ 車体
３ サスペンション
４ 車輪
５ 車輪
６ 走行路面
７ 車体中心線
９ サスペンションフレーム
１０ アーム
１１ アーム
１２ 車輪支持体
１３ 枢支具
１４ クロスメンバ
１５ コイルばね
１６ 緩衝器
１８ 帯形状板
２０ 筒状体
２１ 枢支軸
２２ ゴムブッシュ
２５ 第１メンバ
２６ 第２メンバ
２７ 補強板
３５ 前メンバ
３６ 後メンバ
３７ 連結体
４０ バルクヘッド
４２ 締結具
４３ ボール
４３ａ ボール中心
４４ ソケット
４６ 空間
４８ 中心
４９ 捩り中心線
５２ 前ビーム
５２ａ 底面板
５３ 後ビーム
５３ａ 底面板
５５ 結合面
５８ 他の捩り中心線
Ｔ１ 捩りモーメント
Ｔ２ 他の捩りモーメント

Claims (7)

1. 車体の前後方向に延び、その各後端部が車輪を支持して上下に揺動可能となるよう各前端部がそれぞれ枢支具により車体に枢支される左右一対のサスペンションアームと、これら左右アームに架設されてこれら両アームを結合するクロスメンバとを有するサスペンションフレームを備えた車両のサスペンションにおいて、
   車体の平面視で、上記クロスメンバをＸ字形状となるよう形成し、このクロスメンバの左右各側部における前、後端部を、これに対応する上記アームの前、後端部側に結合したことを特徴とする車両のサスペンション。
2. 上記クロスメンバが、上記左右アームの各前端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体の後方に向かって凸となるよう屈曲する前メンバと、上記左右アームの各後端部側に架設され、その長手方向の中途部が車体の前方に向かって凸となるよう屈曲する後メンバと、これら前、後メンバの各屈曲による頂部同士を回動可能に連結する連結体とを有したことを特徴とする請求項１に記載の車両のサスペンション。
3. 車体の前後方向に向かう視線で見て、上記前、後メンバの各端部をそれぞれ結ぶ仮想線で囲まれた空間よりも上方に上記連結体を位置させたことを特徴とする請求項２に記載の車両のサスペンション。
4. 上記前、後メンバのうち、いずれか一方のメンバを棒材もしくはパイプ材である剛性長尺材により形成したことを特徴とする請求項２、もしくは３に記載の車両のサスペンション。
5. 上記連結体をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバの長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバの各側部がわの断面視回りでの捩りモーメントによる各捩り中心線が、それぞれ上記枢支具の中心と上記連結体のボールのボール中心との各近傍を通過するようにしたことを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１つに記載の車両のサスペンション。
6. 上記連結体をボールジョイント式の自在継手とし、上記後メンバが、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アームの各後端部側に架設される前、後ビームを有し、上記後メンバの長手方向の中途部における上記前、後ビームの各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバの長手方向の中央部における上記前、後ビームの各底面板を重ね合わせて結合し、これら各底面板同士の結合面を上記連結体のボールのボール中心の近傍に位置させたことを特徴とする請求項２から４のうちいずれか１つに記載の車両のサスペンション。
7. 上記連結体をボールジョイント式の自在継手とし、上記前メンバの長手方向の各部断面を前方に向かって開口するＵ字形状もしくはコの字形状とし、上記前メンバの各側部がわの断面視回りでの捩りモーメントによる各捩り中心線が、それぞれ上記枢支具の中心と上記連結体のボールのボール中心との各近傍を通過するようにし、
   上記後メンバが、前、後に並設されてそれぞれ上記左右アームの各後端部側に架設される前、後ビームを有し、上記後メンバの長手方向の中途部における上記前、後ビームの各断面を前、後方に向かって開口するコの字形状にし、上記後メンバの長手方向の中央部における上記前、後ビームの各底面板を重ね合わせて結合し、これら各底面板同士の結合面を上記連結体のボールのボール中心の近傍に位置させたことを特徴とする請求項２、もしくは３に記載の車両のサスペンション。

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